Sprężystość tkankowa, czyli w poszukiwaniu darmowej energii

---

Adam Klein, Bieganie.pl: Za zgodą redakcji Magazynu Praktyczna Rehabilitacja i Fizjoterapia przedrukowujemy ciekawy artykuł odnoszący się w dużej mierze do kwestii sprężystości tkankowej. Nasi czytelnicy znają pewnie publikacje Jacka Ksiąszkiewicza, nieustającego w poszukiwaniu sprężystości jako dodatkowego parametru, który możemy trenować i co za tym idzie wpływać na wyniki. Idee Jacka dotyczące darmowej energii są kuszące ale jednak traktowane przez większość jako niesprawdzone i niczym niepotwierdzone, czasem pewnie z przymrużeniem oka. Tymczasem jak pokazuje poniższy artykuł mają one całkiem spore uzasadnienie i może należy szukać metod trenowania sprężystości.

Modelowanie i Trening Powięzi

Robert Shleip

Znaną właściwością tkanki łącznej jest jej niesamowita zdolność do adaptacji. Gdy jest ona regularnie rozciągana by sprostać wymaganiom, zmienia właściwości swojej architektury. Tkanka łączna pozwala ciału dostosować się do trybu życia, tak, by człowiek mógł sprostać jego wymaganiom. Autorzy artykułu spróbują odpowiedzieć na pytania w jaki sposób nowoczesne metody treningu mogą wspomóc ten proces a także jak osiągnąć pożądany efekt stymulowania w trakcie treningu tkanki łącznej.

Warto zacząć od prostego przykładu – w wyniku codziennego dwunożnego sposobu poruszania się człowieka powięź zewnętrznych stron uda wzmacnia się i wytwarza wyczuwalne dotykiem zgrubienie. W terminologii anatomicznej nazywa się je pasmem biodrowo-piszczelowym. Jednak gdyby dla odmiany człowiek spędzał taki sam czas, jeżdżąc konno, wówczas sytuacja byłaby odwrotna. Powięź kończyny dolnej po wewnętrznej stronie uda byłaby bardziej rozwinięta i mocniejsza [1].

Znane są również efekty zmian gęstości kości, jak ma to miejsce np. w przypadku astronautów, u których czas spędzony w środowisku zerowej grawitacji wpłynął na zwiększenie porowatości ich kości. Jednakowo tkanki powięzi reagują na dominujące w ciele wzorce napięć.

Wielorakie właściwości włókien kolagenowych zawartych w tkankach łącznych pozwalają na ciągłe dostosowanie się powięzi do regularnie zachodzących zmian architektury, szczególnie jeśli chodzi o zmiany jej długości, siły i naprężeń. Wykorzystując właściwości fibroblastów – które reagują na codzienne zmiany napięć i specyficzny trening – powięź stopniowo zmienia układ swojej sieci włókien kolagenowych [2]. W przeciągu roku w zdrowym ciele wymianie ulega około połowa włókienek kolagenowych.

Gdy terapeuta spotyka się z pacjentami w gabinecie czy ze sportowcami, z którymi pracuje na sali treningowej, świadomie i podświadomie ocenia ich wzorce posturalne, gęstość i jakość tkanek ich ciała . Zanim zacznie wykonywać bardziej szczegółowe badania zakresów ruchomości, funkcji poszczególnych stawów itd. ma już w głowie obraz danej osoby. Wiem, czy jest dobrze umięśni ona, czy jej ciało jest sprężyste i dobrze nawodnione, jaki jest kontur jej postury. Dalszymi badaniami, testami oraz ocenami posturalnymi jest w stanie doprecyzować, które stawy czy mięśnie wymagają pracy dla ich wzmocnienia, stabilizacji czy poprawy kontroli motorycznej. Zdając sobie sprawę z zawiłości połączeń sieci tkanki łącznej w ciele ze wszystkimi jego komponentami, celowe byłoby tworzenie takich strategii postępowania terapeutycznego (terapii manualnych czy ruchowych), które w szczególny sposób odnosiłoby się do tkanki łącznej.

Pojawia się zatem pytanie, jak można wyizolować i doprecyzować pracę terapeutyczną. Podpowiedź można znaleźć w sposobie skoku kangurów. Potrafią one skakać o wiele dalej niż dystans. na jaki teoretycznie powinien pozwolić im skurcz mięśni ich nóg. Po wnikliwszym rozpatrzeniu problemu naukowcy odkryli, że przyczyną fenomenalnie długiego skoku kangura jest mechanizm podobny do działania sprężyny.

Nazwano go mechanizmem katapultowym [3], w którym ścięgna i powiezie nóg napinają się jak elastyczne taśmy. Uwolnienie tej zmagazynowanej energii pozwala na wykonanie tych fantastycznych skoków. Nie było również zaskoczeniem dla zainteresowanych środowisk naukowców, gdy zaraz po tym odkryto, że również gazele stosują ten sam mechanizm. Zwierzęta te, pomimo słabszej niż kangury muskulatury, znane są ze swoich zdolności do odległych skoków i biegu. Zwykle gazele są za raczej delikatnej budowy, co czyni ich niewiarygodne skoki jeszcze bardziej fascynującymi. Badania z użyciem ultrasonografii (USG) wysokiej rozdzielczości pozwoliły zaobserwować podobną orkiestrację ładowania mięśni i powięzi w ruchu człowieka.

Niespodziewanie od kryto, że powięź człowieka ma podobną pojemność kinetyczną do tej, jaką ma kangur i gazela (4). Znaczna część tej przechowywanej energii ruchowej pochodzi z opisanego wyżej efektu sprężystości i jest używana nie tylko w czasie skoku czy biegu, ale również podczas chodu. Odkrycie tych faktów wymusiło zmianę akceptowanych do tej pory koncepcji w dziedzinie nauki o ruchu. Obecnie zaczyna dostrzegać się, jak aparat kostny w ciele spełnia funkcje tensegracyjnych rozpórek, które wprawione w ruch uruchamiają samonapędzającą się sekwencje elastycznych tkanek miękkich.

Do tej pory naukowcy uważali, że ruch w stawie następuje, gdy otaczające go mięśnie szkieletowe ulegną skróceniu, a powstała w ten sposób energia przeniesie się poprzez pasywne ścięgno, powodując ruch. Według ostatnich pomiarów, ta klasyczna forma przeniesienia energii w dalszym ciągu potwierdza się w odniesieniu do stabilnych typów ruchu, np. podczas jazdy rowerem. W tego typu ustabilizowanym ruchu włókna mięśniowe aktywnie zmieniają długość zmieniają swoją długość, a elementy powięziowe, ścięgna i rozcięgno pozostają pasywne i nie zmieniają swojej długość i w trakcie przeniesienia energii. Z kolei sprężyste ruchy wahadłowe (takie jak rytmiczne podskoki czy bieganie), pokazują, że w trakcie ich wykonywania długość włókien mięśniowych zmienia się jedynie nieznacznie.

Podczas ruchów wahadłowych włókna mięśni napinają się prawie w izometryczny sposób (chwilowo twardnieją bez wyraźnych zmian długości ), a elementy powięziowe funkcjonują w elastyczny sposób podobnie do zabawki jo-jo (rys. 1). W ten sposób to wydłużanie i skraca nie elementów powięziowych powoduje właściwy ruch (5, 6). Łatwo jest to zaobserwować na swoim ruchu. Wystarczy stanąć w swobodnej pozycji i zacząć delikatne dwunożne podskoki. Czuje się wtedy, jak sposób wykonania tego ćwiczenia narzuca pewien rytm. Jeśli robi się te kolejne podskoki głęboko i powoli, wówczas wymaga to większej pracy mięśni i traci się ten moment uwolnienia elastycznej energii. Jeśli jednak podczas tych podskoków usztywni się ciało i zacznie robić to coraz szybciej, wówczas można poczuć ten złoty środek, gdzie tak jak jo-jo, będzie się na ułamek sekundy usztywniać ciało tuż przed opadnięciem na podłoże tak, by ciężar opadającego ciała i ruch zgięcia w stawie skokowym rozciągał tkankę łączną (namięsna, omięsna, ścięgno), a nie włókna mięśni. Łatwo jest poczuć, że im szybsza amplituda podskoków, tym bardziej trzeba się usztywnić i tym bardziej ruch jest koncentrowany na ścięgno.

Interesujące jest, że elastyczność ruchów – spotykana wśród młodych ludzi – zwykle powiązana jest z dwukierunkową aranżacją kratki ich powięzi, tworząc podobne jej ułożenie jak pomiędzy poszczególnymi włóknami damskich pończoch [7]. Z drugiej strony, gdy człowiek się starzeje i traci sprężystość chodu, architektura powięź i ulega przypadkowemu i wielokierunkowemu ułożeniu (rys. 2).

Doświadczenia ze zwierzętami wykazały również, że brak ruchu szybko przyczynia się do rozwoju dodatkowych poprzecznych połączeń tkanek powięzi. Włókna tracą swoją elastyczność i nie ślizgają się względem siebie tak sprawnie, jak czyniły to kiedyś. W zamian sklejają się ze sobą, tworząc zrosty tkanek, a w najgorszych przypadkach zrastają się całkowicie [8].

Celem treningu powięziowego jest stymulacja powięziowych fibroblastów do ułożenia „młodszej”, podobnej do używanej przez gazele, architektury ułożenia włókien (rys. 3). Aby to osiągnąć, w treningu stosuje się ruch, który napina powięzie we wszystkich ich zakresach. jednocześnie wykorzystując ich elastyczną sprężystość.  Rysunek 4 ilustruje sposób, w jaki reagują powięzi na różne metody treningów.

Klasyczne ćwiczenia z obciążeniem wykorzystują mięśnie w ich normalnym zakresie i ruchu, wzmacniając przez to tkanki łączne, które są ułożone szeregowo z aktywnymi włóknami mięśni – oznacza to. że te tkanki powięziowe ułożone są jedna za drugą, a nie równolegle do włókien. Dodatkowo również stymulowane są poprzeczne włókna powięzi przecinające mięsień. Jednak klasyczny trening nie wpływa na pozamięśniową powięź, jak również te międzymięśniowe włókna tkanki łącznej, które ułożone są równolegle do przebiegu włókien mięśniowych [9].

Takie rozciąganie św i e tnie stymuluje tkanki łączne nieosiągalne dla klasycznego treningu, takie jak powięź i okalające mięśnie i te o równoległym przebiegu wewnątrz.

Z drugiej strony klasyczne rozciąganie w stylu hatha-joga wywiera mały wpływ na te tkanki łączne, które ułożone są seryjnie z włóknami mięśni. Dzieje się tak, ponieważ rozluźnione włókna mięśniowo-powięziowe są bardziej miękkie niż ich ścięgniste przedłużenia i „wchłaniają” większość rozciągnięcia [10].

Bardziej dynamiczny niż klasyczny trening czy hatha-joga wzorzec ładowania mięśni obiecuje szerszą stymulację tkanek łącznych. Osiąga się go poprzez aktywowanie mięśnia w jego wydłużonym położeniu – to ćwiczenie wymaga jedynie małej lub średniej siły mięśni. Aby osiągnąć taki dynamiczny wzorzec użycia mięśni i ścięgien, można również posłużyć się wykonywaniem delikatnych elastycznych odbić na granicach zakresów dostępnych ruchów. Poniższe zasady treningu czynią go bardziej efektywnym.

Kiedy bazuje się na tych prostych zależnościach, dalsza praca nad tworzeniem specyficznie oddziałujących na tkankę łączną programów treningowych czy usprawniania staje się znacznie prostsza. Sprowadzając to do jednego zdania, widać, że celowy byłby powrót do dynamicznych pogłębionych rozciągnięć, takich jak wykonywane były w gimnastyce ok. 50 lat temu.

Historia lubi się powtarzać, jednak obecnie istnieją podstawy naukowe potwierdzające zasadność tego typu treningu dla wzmocnienia tkanek łącznych i ścięgnistych. Poprzez specyficzny skoncentrowany na tkance łącznej trening można wpłynąć na mechanizm wymiany kolagenu w ciele i sposób ułożenia włókien. W efekcie takiej stymulacji ćwiczeniami po 6-24 miesiącach wytworzy się w ciele „jedwabny gorset”, który będzie nie tylko wytrzymały, ale również pozwalający na szeroki i płynny ruch w stawach.•

Robert Shleip – jest cenionym niemieckim fizjoterapeutą, osteopatą, między innymi od lat prowadzącym badania nad powięziami.

PIŚMIENNICTWO :
1. El-Labban N.G .. Hopper C„ Barber P. Ultrastructura/ finding ofvosculor degenerotion in myositis ossificons circumscripto (fibradysplosio ossificons). J. Oral Pathol. Med. 1993; 22 (9), s. 428-431.
2. Kjaer M., Langberg H„ Heinemeier K„ Bayer ML, Hansen M. et al. Frammechonico/ looding to co/lagen synthesis, structura/ chonges and function in human tendon. Scand. J. Med. Sci. Sports 2009; 19 (4). s. 500-510.
3. Kram R„ Dawson T.J. Energetics and bio mechonics of locomotion by red kongoroos (Mocrapus ruf us). Comp Biochem Physiol B 1998; 120 (1), s. 41-9.
4. Sawicki G.S„ Lewis C.L., Ferris D.P. lt poys to hove o spring in your step. Exerc. Sport Sci. Rev 2009; 37 (3), s. 130-138.
5. Fuku naga T., Kawa karni Y., Kubo K„ Kanehisa H. Muscle and tendon interaction during human movements. Exerc Sport Sci Rev 2002; 30 (3), s.106-10.
6. Kawa karni Y„ Muraoka T„ lto S„ Kanehisa H„ Fuku naga T. In vivo muscle fibre behaviour during countermovement exercise in humons reveols o significont role for tendon elosticity J Physiol 2002; 540 (2), s. 635-646.
7. Staubesand J„ Baumbach K.U.K „ Li Y. La structure fine de /’oponevrase jombiere. Phlebol 1997; 50, s. 105-113.
8. Jarvinen T.A„ Jozsa L„ Kannus P„ Jarvinen T.L„ Jarvinen M. Orgonizotion and distribution of intramusculor connective tissue in normo/ and immobilized skeletoi muscles. An immunohistochemical, po/orizotion and scanning e/ectran microscopic study J Muscle Res Cell Motii. 2002; 23 (3), s. 245-54
9. Huijing P.A. Musc/e os o co/lagen fibre reinforced composite: o review of force transmission in muscle and whole limb. J Biomech 1999; 32 (4), s. 329-45.
10. Jam i A. Golgi tendon organs in mammalian skeletal muscles: functional properties and central actions. Physiol. Rev 1992; 72 (3), s. 623-666.